في أنظمة الطاقة الحديثة، تُعدّ جودة الطاقة الكهربائية أمرًا بالغ الأهمية لضمان استقرار تشغيل المعدات. ومع استمرار تزايد الطلب الصناعي والمجتمعي على الكهرباء، تلعب المفاعلات دورًا محوريًا في تنظيم الطاقة التفاعلية داخل الشبكة وضمان جودتها. وقد أصبحت المفاعلات المتوازية الجافة، على وجه الخصوص، من المعدات الرئيسية نظرًا لكفاءتها وموثوقيتها وانخفاض ضوضاءها وهدرها. ومع ذلك، في التطبيقات العملية، قد تواجه المفاعلات أحيانًا مشاكل تسخين موضعية بسبب تصميمها الهيكلي الخاص، مما يُشكّل مخاطر محتملة على تشغيلها. تُحلل هذه المقالة أسباب الأعطال وحلول تحسين مشاكل التسخين الموضعية في مفاعل متوازي جاف بجهد 66 كيلو فولت، مُقدّمةً رؤى قيّمة.
وظائف وبنية المفاعلات
تُستخدم المفاعلات المتوازية الجافة على نطاق واسع في شبكة الكهرباء لتنظيم الطاقة التفاعلية، وتثبيت الجهد، وضمان جودة الطاقة. لا يقتصر هيكلها الجاف الفريد على مزايا الحجم الصغير، وخفة الوزن، وانخفاض الفاقد فحسب، بل يُقلل أيضًا من تداخل الترددات العالية في الشبكة بفعالية. ومع ذلك، تُولّد المفاعلات مجالات مغناطيسية قوية لترددات الطاقة أثناء التشغيل العادي. في محطات الطاقة الفرعية عالية الجهد، وبسبب هيكلها الفريد، يُمكن لهذا المجال المغناطيسي أن يُحفّز تيارات دائرية أو تيارات دوامية في دوائر الحلقة المغلقة المعدنية، مما قد يُسبب مشاكل تسخين موضعية تؤثر على سلامة المعدات.
العطل النموذجي: التسخين الموضعي للموصلات المزدوجة
في إحدى محطات الطاقة الفرعية، شهد مفاعل متوازي جاف بجهد 66 كيلو فولت تسخينًا موضعيًا في الموصلات المزدوجة بعد تشغيله بفترة وجيزة. وكشف التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء أن التسخين كان أكثر وضوحًا بالقرب من لوحات توصيل المفاعل في الطورين A وC، مع ارتفاع درجة الحرارة باستمرار حتى وصلت إلى 108 درجات مئوية. وأكدت التحقيقات الإضافية أن المشكلة مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالمجال المغناطيسي القوي المحيط بالمفاعل. وشكّلت الموصلات المعدنية، تحت تأثير المجال المغناطيسي المتناوب، دوائر كهربائية مغلقة الحلقة، تولّد تيارات دائرية، مما أدى إلى التسخين.
تحليل الأخطاء واستكشاف الأسباب
بعد تحليل مُفصّل، تبيّن أن اللفات المتوازية متعددة الطبقات وبنية النواة الجافة للمفاعل تُسبب مجالًا مغناطيسيًا كبيرًا حوله. تأثرت الدوائر المعدنية المُغلقة الحلقة القريبة من المفاعل بشدة بهذا المجال المغناطيسي. اصطفّ اتجاه الدوائر المُغلقة الحلقة، المُشكّلة من الموصلات المعدنية، مع المجال المغناطيسي المُتناوب للمفاعل، مُسببًا تيارات دائرية أدت إلى تسخين موضعي. كانت هذه الظاهرة أوضح ما يكون ضمن دائرة نصف قطرها متر واحد من المفاعل، ومع ازدياد المسافة من محور المفاعل المركزي، انخفضت شدة المجال المغناطيسي تدريجيًا. وفقًا للمعايير الفنية لشبكة الكهرباء الوطنية، يجب ألا توجد دوائر معدنية مُغلقة الحلقة ضمن ضعف قطر المفاعل، لتجنب مثل هذه المشاكل.
خطط التحسين والحلول
ولحل مشكلة التسخين الموضعي للموصلات المزدوجة، تم اقتراح عدة حلول تحسينية:
- زيادة المسافة بين الدائرة المغلقة والمفاعل : من خلال زيادة طول لوحة التوصيل، يمكن نقل الدائرة المغلقة خارج منطقة المجال المغناطيسي القوي، مما يقلل من تأثير المجال المغناطيسي للمفاعل على التيارات الدائرية.
- استبدال الموصلات المزدوجة بموصل واحد : يؤدي التبديل إلى موصل واحد إلى التخلص من تكوين الدائرة المغلقة، مما يعالج بشكل أساسي مشكلة التيار المتداول.
- إزالة قضيب الفاصل الأول : من خلال إزالة قضيب الفاصل، يمكن تعديل موضع الدائرة المغلقة لتحريكها بعيدًا عن منطقة المجال المغناطيسي القوي، ويمكن إضافة دعم إضافي لضمان استقرار المفاعل.
في النهاية، تم اختيار الحل الثالث، والذي تضمن إزالة قضيب الفاصل الأول وإضافة أسس داعمة. بعد التعديل، تم حل مشكلة التسخين الموضعي في مفاعلي الطورين A وC بفعالية، ويعمل المفاعل بثبات منذ ذلك الحين، دون أي مشاكل تسخين أخرى.
توصيات التركيب والصيانة
وبناءً على تحليل الحالة المذكورة أعلاه، تم اقتراح التوصيات التالية فيما يتعلق بالتركيب والصيانة للمفاعلات:
- التوزيع الصحيح للأسلاك : أثناء التركيب، تجنب إنشاء دوائر معدنية مغلقة الحلقة. تأكد من أن اتجاه الدوائر المغلقة لا يتوافق مع المجال المغناطيسي المتردد، مما يمنع تشكل التيارات الدائرية.
- استخدم موصلات مفردة بدلاً من الموصلات المزدوجة : في المراحل المبكرة من التثبيت، ضع في اعتبارك استخدام موصلات مفردة ذات موصلية أفضل لتجنب تكوين دوائر مغلقة معدنية غير ضرورية.
- الالتزام الصارم بمعايير التثبيت : تأكد من أن تركيب المفاعل يتبع معايير شبكة الطاقة الوطنية لتجنب تشكيل دوائر مغلقة في مناطق المجال المغناطيسي القوي، مما يضمن التشغيل المستقر للمعدات على المدى الطويل.
خاتمة
بتحليل مشكلة التسخين الموضعي في مفاعل الطاقة المتوازي الجاف بجهد 66 كيلو فولت، تأكد أن المجال المغناطيسي المتناوب للمفاعل كان له تأثير كبير على دوائر الحلقة المغلقة المعدنية، مما أدى إلى تسخين موضعي. ومن خلال إجراءات تعديل معقولة، تمت معالجة المشكلة بنجاح، مما ضمن استقرار تشغيل المفاعل. تقدم دراسة الحالة هذه دروسًا قيّمة لتركيب وتشغيل وصيانة معدات مماثلة، مما يُحسّن جودة الطاقة ويضمن سلامة واستقرار شبكة الكهرباء.
في هينجرونج للكهرباء، ندرك أهمية كل تفصيل في التحكم بالطاقة. من تصميم المنتجات المتطور إلى حلول الترشيح المبتكرة، نلتزم بتقديم تقنيات موثوقة وفعالة وجاهزة للمستقبل. باختيارك هينجرونج، ستحصل على أكثر من مجرد منتجات، بل ستحصل على شريك موثوق ملتزم بمساعدة أعمالك على تحقيق عمليات أكثر ذكاءً وأمانًا وصديقة للبيئة.